Министерство образования и науки Российской Федерации
ГОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. ёва»
Математический факультет
Кафедра систем автоматизированного проектирования
«УТВЕРЖДАЮ» _____________________ _____________________ «______»__________201_ г. |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Программная реализация экспертных систем и генетических алгоритмов
Наименование магистерской программы
Математическое и программное обеспечение вычислительных машин
Направление подготовки
010400.68 – Прикладная математика и информатика
Квалификация (степень) выпускника
Магистр
Форма обучения
очная
г. Саранск
2011г.
1. Цели освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины «Программная реализация экспертных систем и генетических алгоритмов» является подготовка квалифицированных специалистов, обладающих знаниями и навыками в области проектирования и программной реализации систем искусственного интеллекта.
Задачи изучения дисциплины:
– формирование представлений об общей методологии проектирования систем искусственного интеллекта, в частности, экспертных систем;
– углубленная подготовка студентов в области программной реализации творческих задач с использованием различных (вычислительных и логических) языков программирования.
2. Место дисциплины в структуре магистерской программы
Дисциплина «Программная реализация экспертных систем и генетических алгоритмов» относится к дисциплинам по выбору студента вариативной части профессионального цикла.
Для изучения данной дисциплины студент должен получить необходимые знания, умения и компетенции, которые формируются в результате изучения перечисленных ниже дисциплин: «Основы информатики», «Методы оптимизации», «Математическая логика и теория алгоритмов», «Архитектура компьютеров», «Языки и методы программирования», «Объектно-ориентированное программирование», «Инструментальные среды программирования», «CASE-средства проектирования программного обеспечения».
Знания и умения, полученные в результате освоения данной дисциплины, могут быть использованы в научно-исследовательской работе, при прохождении «Научно-исследовательской практики», а также при подготовке студентом магистерской диссертации.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля) «Программная реализация экспертных систем и генетических алгоритмов»
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
– способность использовать углубленные теоретические и практические знания в области прикладной математики и информатики (ОК-3),
– способность разрабатывать концептуальные и теоретические модели решаемых научных проблем и задач (ПК-2),
– способность углубленного анализа проблем, постановки и обоснования задач научной и проектно-технологической деятельности (ПК-3).
Знать:
– различные подходы в методологии проектирования экспертных систем;
Уметь:
– анализировать, тестировать и проводить отладку алгоритмов,
– применения технологий инженерии программного обеспечения.
Владеть:
– различными методами решения задач проектирования систем искусственного интеллекта;
– средствами инженерии программного обеспечения.
4. Структура и содержание дисциплины (модуля) «Программная реализация экспертных систем и генетических алгоритмов»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы 72 часа.
№ п/п | Раздел дисциплины | Сем | Неделя | Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах) | Формы | Форма промежу-точной аттестации (по семестрам) | |||
Лекц. | Лаб. | СРС | Всего | ||||||
1 | Введение в искусственный интеллект | 1 (лекции) | 2 | 5 | 7 | зачет | |||
2 | Системы, основанные на знаниях | 2 (лекции), 1 (лаб. раб.) | 2 | 2 | 7 | 11 | Отчет по ЛР №1 | ||
3 | Инженерия знаний | 3 (лекции), 2 (лаб. раб.) | 2 | 2 | 7 | 11 | Отчет по ЛР №2 | ||
4 | Методы проектирования экспертных систем | 4, 5 (лекции), 3,4 (лаб. раб.) | 4 | 4 | 8 | 16 | Отчет по ЛР №3 | ||
5 | Методы программирования экспертных систем | 6, 7 (лекции), 5, 6 (лаб. раб.) | 4 | 4 | 8 | 16 | Отчет по ЛР №4 | ||
6 | Использование экспертных систем | 8 (лекции), 7, 8 (лаб. раб.) | 2 | 4 | 5 | 11 | Отчет по ЛР №5 | ||
Итого | 16 | 16 | 40 | 72 |
5. Образовательные технологии
Изучение дисциплины предполагает использование традиционных способов коллективного обучения – лекций, лабораторных занятий, индивидуальных заданий с последующей отчетностью. Применяемые информационные технологии: лекции в форме презентаций, обучающие и тестирующие программы, электронные учебники.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Формой текущего контроля знаний студентов является контроль правильности выполнения и оформления лабораторных работ.
Формой итогового контроля знаний и умений студентов по курсу «Программная реализация экспертных систем и генетических алгоритмов» является зачет.
Наименования лабораторных работ:
1. Представление информации библиотечной модели в виде продукций. Представление информации модели автомобиля в форме записи, пригодной для использования в семантической сети.
2. Представление информации модели автомобиля в виде фреймов. Представление информации библиотечной модели в виде фреймов.
3. Разработка диагностических систем и их реализация на алгоритмическом языке программирования Turbo Pascal
4. Разработка экспертных систем и их реализация на алгоритмическом языке Turbo Pascal
5. Разработка экспертных систем и их реализация на реляционном языке Turbo Prolog
Перечень вопросов для организации итогового контроля:
1. Системы искусственного интеллекта.
2. Системы обработки баз знаний.
3. Экспертные системы
4. Составные части экспертной системы.
5. Основные характеристики экспертных систем
6. Статические и динамические экспертные системы. Продукции.
7. Семантическая сеть.
8. Фреймы.
9. Нейросети
10. Многоуровневость знаний.
11. Описание предметной области.
12. Приобретение, анализ и синтез знаний.
13. Морфологический и трансформационный методы.
14. Проблемы принятия решений методами логического вывода
15. Методы поиска.
16. Гибридные экспертные системы
17. Использование экспертных систем в проектировании, управлении, экологии, экономике
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля):
а) основная литература
1. Попов системы: М.: Финансы и статистика, 1987, - 354с.: ил.
2. Экспертные системы для персональных компьютеров: методы, средства, реализации: Справ. пособие / , , и др. - Мн.: Высш. шк., 1990. - 300 с.
3. и др. Интеллектуальные системы принятия решений. - Рига: 1997. - 320 с., ил.
4. , , Шапот и динамические экспертные системы: Учеб. пособие. - М.: Финансы и статистика, 1996. - 320 с.: ил.
5. и др. Практическое введение в технологию ИИ и ЭС с иллюстрациями на бейсике: пер. с англ. - М.: Финансы и статистика, 1990. - 239 с.: ил.
6. и др. Нечеткие модели для ЭС в САПР. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 136 с.: ил.
7. Программирование экспертных систем на Турбо Прологе: пер. с англ. - М.: Финансы и статистика, 1994. - 256 с.: ил.
8. Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта: пер. с англ.- М.: Мир, 1990. - 256с.
б) дополнительная литература
1. Фаронов Паскаль (в 3-х книгах). Книга 1. Основы Турбо Паскаля. - М.: Учебно-инженерный центр "МВТУ-ФЕСТО ДИДАКТИК", 1992.- 304 с., ил.
2. Турбо-Пролог в сжатом изложении: пер. с нем. - М.: Мир, 1991. – 94 с., ил.
в) программное обеспечение и Интернет - ресурсы
1. Электронный конспект лекций;
2. Методические указания к выполнению лабораторных работ;
3. Компьютерные программы для поддержки выполнения лабораторных работ;
4. Наборы презентаций для лекционных занятий.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля):
1. Аудитория для проведения лекционных занятий, имеющая необходимое количество посадочных мест (для занятий с группой из 10 студентов) и оснащенная оборудованием для проведения презентаций (ноутбук, проектор);
2. Аудитория с персональными компьютерами для проведения лабораторных занятий, имеющая необходимое количество рабочих мест (для занятий с подгруппой из 10‑15 студентов), оборудованная персональными компьютерами на базе процессора Intel Pentium II или выше, оснащенных необходимым системным и прикладным программным обеспечением.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению 010400.68 – «Прикладная математика и информатика» и магистерской программе «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин».
Автор: к. т.н., доцент кафедры систем автоматизированного проектирования
Рецензент (ы)
Программа одобрена на заседании
от « » ____________ 2011 года, протокол № .
